DE583612C - Maschine zum Schneiden einer Schnecke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, bei der ein drehbarer Werkzeughalter in zeitlicher Beziehung zu einem Werkstückträger gedreht wird und bei der ein oder mehrere Schneidwerkzeuge in einem Abstand von der Achse des Werkzeughalters drehbar gelagert sind, der gleich dem Radius des Kreisbogens ist, längs dem der Stift oder die Walze von dem Steuerteil geführt werden muß.

Gemäß der Erfindung werden ein oder mehrere Schneidwerkzeuge benutzt, die eine einzige Schneidkante haben und bei denen zur Einstellung der Schneidbrust der Werkzeuge rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zu dem Schraubenlinienwinkel -der Schnecke oder des Steuerteils bei der Vorbewegung der Werkzeuge quer zu dem Arbeitsstück entweder ein in antreibender Beziehung zu einem

ao oder mehreren Werkzeugen stehendes Planetenräderwerk oder ein drehbares Glied vorgesehen ist, an dem ein Ende eines Lenkers gelenkig befestigt ist, dessen anderes Ende ■ mit einem Schneidwerkzeug festgeklemmt ist, wobei der Abstand zwischen der Verbindungsstelle des Lenkers und der Drehachse des drehbaren Gliedes gleich dem Radius des Kreisbogens ist.

Das Planetenräderwerk enthält vorzugsweise ein feststehendes mittleres Sonnenrad und ein Planetenrad, das drehbar an dem Werkzeughalter befestigt ist und mit dem Sonnenrad sowie mit einem oder mehreren Getrieberädern in Eingriff steht, die fest mit dem oder den Werkzeugen verbunden sind. Vorzugsweise ist eine Vorrichtung vorgesehen, um den Werkzeugen eine Bewegung zu erteilen, um Änderungen des Schraubenlinienwinkels der Schnecke auszugleichen. Diese Vorrichtung enthält bei ihrer Anwendung auf das Planetenräderwerk zweckmäßig eine Hilfsvorrichtung, mittels deren das gewöhnlich feststehende Sonnenrad um einen kleinen Betrag gedreht werden kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar sind

Fig. ι eine Seitenansicht und

Fig. 2 ein Teil einer Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 3 ist ein Teil einer Endansicht und

Fig. 4 eine Seitenansicht.

Fig. 5, 6 und 7 veranschaulichen Einzelheiten einer abgeänderten Ausführungsform.

Fig. 8 ist eine schaubildliche Ansicht einer weiteren abgeänderten Ausführungsform.

Fig. 9, 10 und 11 sind Ansichten der die Schnecke herstellenden Werkzeuge.

Fig. 12 und 13 sind rechtwinklig zueinander liegende Ansichten eines Steuergetriebes mit einem Steuerteil, den die Maschine der Erfindung herstellen kann.

In den Fig. 12 und 13 ist ein Steuergetriebe dargestellt, das eine Schnecke oder einen

Steuerteil aufweist, den die Maschine herstellt, ι bezeichnet die Schnecke oder den Steuerteil, der mit einem Zapfen oder einer Rolle 2 in Eingriff steht, deren Achse rechtwinklig zu der Fläche eines Armes 3 verläuft, der seinerseits auf einer Schwingwelle 4 befestigt ist. Die Rolle 2 wird somit gezwungen, sich quer zu der Schnecke in einem Kreisbogen zu bewegen, dessen Radius R ist. Es ist praktisch nicht durchführbar, eine solche Schnecke durch die üblichen Schnekkenschneidverfahren herzustellen, noch kann diese Schnecke von einer Hauptschnecke aus gebildet werden, da die Steigung P, der Schneckenlinienwinkel α, der Flanken winkel β sowie der Kerndurchmesser D sich von dem einen bis zum anderen Ende der Schnecke um nicht konstante Beträge verändern.

In den Fig. 1, 2, 9, 10 und 11 ist mit 5 ein zur Herstellung einer Schnecke dienendes Werkstück bezeichnet, das auf einem Dorn 6 und einem Reitstock 7 gelagert ist. Der Kern 6 \vird von einer Stufenscheibe 8 aus angetrieben, um die ein Riemen herumgeht; die Stufenscheibe 8 wird von einem Spindelstock 9 getragen.

Eine Welle 10, die in Lagern 11 eines Schlittens 12 ruht, verläuft unterhalb des Schneckenwerkstückes 5 rechtwinklig zu dessen Achse in genau derselben Lage mit Bezug auf das Werkstück, wie die Welle 4, auf welcher der die Rolle 2 tragende Arm 3 gelagert ist, mit Bezug auf die fertige Schnecke verläuft.

Eine Werkzeugtragscheibe 13 sitzt an dem vorderen Ende der Welle 10, und der Radius von der Mitte dieser Scheibe bis zur Mitte der Werkzeuglöcher 13', die in der Scheibe vorgesehen sind, ist gleich dem Radius R des no Arms 3.

Die Welle 10 wird von der Stufenscheibe 8 durch Wechselräder 14 sowie mittels der Universalgelenke 15, 16 und der Kegelräder 17, 18 angetrieben, so daß sich die Scheibe 13 mit dem Sehn ecken werkstück mit einer Geschwindigkeit dreht, die proportional der Geschwindigkeit der verwendeten Wechselräder ist. Die Welle 10 steht ferner durch ein Zwischenrad 19 (Fig. 1) mit einer Welle 20 in Eingriff, die fest mit einer Scheibe 21 verbunden ist, so daß letztere mit derselben Geschwindigkeit und in derselben Richtung wie die Werkzeugscheibe 13 umläuft.

Ein Werkzeug 22 kann sich in der Werk-,zeugscheibe 13 drehen und wird fest in dem oberen Ende eines Lenkers 23 gehalten, dessen unteres Ende auf einem Zapfen 24 der Scheibe 21 gelagert ist.

Der Schlitten 12 wird von einem Bett 25 getragen, das mit Bezug auf den Maschinenrahmen 26 gehoben und gesenkt werden kann und in seiner Lage- durch Bolzen 26' verriegelt wird, so daß die Werkzeuge in jede gewünschte Lage mit Bezug auf die Achse des Werkstückes bewegt werden können.

Der Schlitten 12 kann durch ein Handrad 27 und eine Schraubenspindel 28 oder durch irgendeine geeignete selbsttätige Vorschubvorrichtung, die durch Wechselräder betätigt wird, auf das Werkstück zu vorgeführt und zurückgezogen werden.

Wenn beim Arbeiten das Werkstück 5 umläuft, so wird das Werkzeug 22 sich quer über das Werkstück bewegen und entsprechend der verwendeten Wechselräder und der Form des Werkzeuges eine Schnecke von der erforderlichen Gestalt erzeugen.

Der Lenker 23 hält die Schneidkanten des Werkzeuges während derjenigen Zeit, während der das Werkzeug einen Kreisbogen quer zu dem Werkstück beschreibt, rechtwinklig zum Schneckenlinienwinkel der Schnecke.

Wenn es erwünscht ist, kann eine Mehrzahl von Werkzeugen verwendet werden. Diese Werkzeuge sind in den Löchern 13' gelagert und mittels Räder miteinander verbunden (Fig. 7 und 8). Bei der Ausführungsform der Fig. 7 ist ein jedes Werkzeug fest mit einem Zahnrad 29 verbunden; die Räder 29 sind durch Zwischenräder 30 miteinander verbunden, die außerhalb des Teilkreises für die Werkzeuglöcher angeordnet sind, wobei ein Werkzeug fest mit dem oberen Ende des Lenkers verbunden ist. Diese Anordnung kann verwendet werden, wenn es erwünscht ist, in jedem Werkzeugloch 13' Werkzeuge zu verwenden. Wenn jedoch jedes zweite Werkzeugloch erforderlich ist, so kann die in Fig. 8 dargestellte Anordnung benutzt werden, bei der die Zwischenräder 30 in dem Teilungskreis für die Werkzeuglöcher angeordnet sind. Die erwähnten Räder sind so ausgebildet, daß sich alle Werkzeuge mit . derselben Geschwindigkeit um ihre Achsen bewegen.

Wenn eine Mehrzahl von Werkzeugen verwendet wird, kann die Anordnung der Werkzeuge derart sein, daß das eine Werkzeug die linke Flanke, ein anderes nur den Kern und wiederum ein anderes Werkzeug die rechte Flanke schneidet, wobei sich die Reihenfolge entsprechend der Anzahl der verfügbaren Werkzeugsteilungen wiederholt. Die Werkzeuge sind in Fig. 9, 10 und 11 dargestellt.

Bei der abgeänderten Ausführungsform der Fig. 3, 4 und S, die verwendet werden kann, wenn die Spindel 10 infolge eines kurzen Armradius R nicht unter oder über dem Schnecken werkstück 5 vorbeigehen kann, wird die Werkzeugscheibe nur von der einen

Seite durch" Lager 31 getragen, die auf dem Schlitten 12 sitzen. Die Werkzeuge sind in Spindeln 32 befestigt, die in der Scheibe 13 und in der Deckelplatte 33 drehbar gelagert sind. Die Spindeln 32 sind mit Zahnrädern 34 versehen, die mit Zwischenrädern 35 in Eingriff stehen, deren Wellen 36 drehbar in der Scheibe 13 und in der Deckelplatte 33 gelagert sind. Die Zwischenräder stehen ferner mit einem mittleren Zahnrad 37 in Eingriff, das denselben Durchmesser hat wie die fest auf den Werkzeugspindeln sitzenden Zahnräder und das auf einer mittleren Welle 38 befestigt ist, die durch eine Muffe 39 hindurchgeht, auf der die Scheibe 13 befestigt ist. Die mittlere Welle 38 und das fest auf ihr sitzende Zahnrad werden durch einen Arm 40 feststehend gehalten. Die bei dieser abgeänderten Ausführungsform verwendeten Werkzeuge haben jedes eine Gestalt entsprechend dem Querschnitt des in das Werkstück einzuschneidenden Gewindes, obgleich auch die in den Fig. 9, 10 und 11 dargestellten Werkzeuge verwendet werden können. Beim Arbeiten wird durch die Drehung der Scheibe 13, der Deckelplatte 33 sowie der Zahnräder 34 und der Zwischenräder 35 um das feststehende Zahnrad 37 herum dieselbe Wirkung auf die Werkzeugspindeln 32 und demzufolge auf die Werkzeuge erzielt wie durch den Lenker der oben beschriebenen Ausführungsform, d. h. wenn die Stirnfläche des Werkzeuges rechtwinklig zum Schneckenlinienwinkel der Schnecke an der Eintrittsstelle des Werkzeuges in die Schnecke eingestellt ist, so wird diese Fläche von der Eintritt- bis zur Austrittstelle rechtwinklig zum Schneckenlinienwinkel verbleiben..

Bei der Herstellung von Schnecken mit einem sehr kurzen Armradius R ist der Arm 40, der eine Drehung der mittleren Welle und des fest auf letzterer sitzenden Zahnrades verhindert, so ausgebildet, daß er und demzufolge die Welle 38 und das Zahnrad 37 um einen ausreichenden Betrag nach beiden Seiten der ursprünglichen Mittellage mittels einer Schnecke 41 und eines Segmentes 42 gedreht werden kann. Der Arm 40 verbleibt in der Mittellage, bis die Werkzeuge ihre volle Schnittiefe in dem Werkstück ausgeführt haben.

Diese geringe, rückwärts und vorwärts ge^j richtete Teildrehung kann entweder durch ein Handrad 43, dessen Welle 44 fest mit der Schnecke 41 verbunden ist, oder durch eine geeignete selbsttätige Vorrichtung, eine Umsteuerschnecke oder durch von der Maschinenwelle angetriebene Steuerteile mit einem Lenker und einer Kurbel bewirkt werden. Hierdurch wird erreicht, daß das mittlere feststehende Zahnrad 37 sich etwas von seiner ursprünglichen Stellung aus nach links oder rechts dreht; diese Bewegung hat wiederum zur Folge, daß die Werkzeugspindeln 32 und die Werkzeuge 22 sich etwas von der ursprünglichen Lage aus nach einer der beiden Seiten hin drehen. Die Stirnflächen der Werkzeuge werden alsdann rechtwinklig zum Schneckenlinienwinkel von dem einen bis zum anderen Ende des Werkstücks eingestellt.

In der Scheibe kann irgendeine geeignete Anzahl von Räderwellen und Werkzeugspindeln benutzt werden, vorausgesetzt, daß der Abstand zwischen den Mittellinien der Werkzeugspindeln entweder gleich der erforderlichen Steigung P der Schnecke oder ein Vielfaches dieser Steigung ist und daß diese Strecke sich genau in den Umfang eines Kreises vom Radius R des den Zapfen oder So die Rolle tragenden Armes einteilt.

Die Deckelplatte 33 kann mit der Scheibe zapfen- oder muffenartig verbunden und durch Bolzen 45 befestigt werden, die durch die Deckelplatte hindurch und in mit Gewinde versehene Bohrungen treten, die zwischen den Zahnrädern an den Werkzeugspindeln sitzen; hierzu können auch andere Vorrichtungen benutzt werden. Die Zahn räder können, wenn dies erwünscht ist, an der der Scheibe oder der Deckelplatte zugekehrten Stirnfläche oder an beiden Flächen mit Aussparungen versehen sein.

Durch einen Kanal 46 in der mittleren Welle kann öl unter Druck den Zahnrädern zugeführt werden. Die Zwischenräder können den gewünschten Durchmesser aufweisen und auf einstellbaren Spindeln gelagert sein (aber nicht auf der geraden Linie, die die Mittellinien der ortsfesten Zahnräder verbindet), so daß die genannten Zahnräder tiefer miteinander in Eingriff gebracht werden können, um irgendein auftretendes Spiel auszugleichen.

Wenn es erwünscht ist, kann eine Vorrichtung vorhanden sein," um die Werkzeuge selbsttätig auf die Schnecke zu vorzuführen, und um diese Vorschubbewegung bei einer bestimmten Schnittiefe unwirksam zu machen. Diese Vorrichtung kann eine Schnecke 47 aufweisen, die fest auf einer Welle 48 angebracht ist, auf der eine Riemenscheibe 49 sitzt, um die ein Riemen 50 herumgeht, der über- eine Riemenscheibe 51 geführt wird, welche von der Stufenscheibe 8 aus angetrieben wird. Die Schnecke 47 steht mit einem Schneckenrad 52 (Fig. 4) in Eingriff, das fest auf der Vorschubschraube 53 sitzt. Der Schlitten 12 ist mit einer Nabe 54 versehen, in der eine Stange 55 einstellbar festgeklemmt ist, die ein Anschlagglied 56 aufweist, das mit einem Hebel 57 in Eingriff

treten kann, der eine Verriegelungsnase 58 aufweist. Wenn diese Nase 58 außer Eingriff mit einer Sperrklinke 59 kommt, so kann ein die Schnecke 47 tragender Lagerbock 60 herunterfallen, so daß die Schnecke¹ außer Eingriff mit dem Rade 52 gebracht und die Vorschubbewegung somit angehalten wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ίο i. Maschine zum Schneiden einer

   Schnecke oder eines Steuerteiles, der mit einem Zapfen oder einer Rolle in Eingriff kommt, welche gezwungen ist, sich in einem Kreisbogen zu bewegen, bei der ein drehbarer Werkzeughalter vorgesehen ist, der in der richtigen zeitlichen Beziehung zu einem Werkstückträger gedreht wird und in dem ein oder mehrere Schneidwerkzeuge in einem Abstand von der Achse des Werkzeughalters drehbar gelagert sind, der gleich dem Radius des genannten Kreisbogens ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Schneidwerkzeuge eine einzige Schneidkante haben und daß zwecks Einstellung der Schneidbrust der Werkzeuge annähernd rechtwinklig oder rechtwinklig zum Schraubenlinienwinkel der Schnecke bei der Vorbewegung der Werkzeuge quer zum Werkstück entweder ein in antreibender Beziehung zu einem oder mehreren Werkzeugen stehendes Planetenräderwerk oder ein drehbares Glied vorgesehen ist, mit dem das eine Ende eines Lenkers gelenkig verbunden ist, dessen anderes Ende an einem Schneidwerkzeug festgeklemmt ist, wobei der Abstand zwischen der Verbindungsstelle des Lenkers und der Umdrehungsachse des drehbaren Gliedes gleich dem Radius des genannten Kreisbogens ist.
2. 2. Maschine nach Anspruch i-, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenräderwerk ein feststehendes Sonnenrad und Planetenräder aufweist, die auf dem Werkzeughalter drehbar gelagert sind und mit dem Sonnenrad sowie mit einem oder mehreren Rädern in Eingriff stehen, die fest auf dem Werkzeug bzw. auf den Werkzeugen sitzen. 50,
3. 3. Maschine nach Anspruch 1' oder 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, mittels deren den Werkzeugen eine Bewegung erteilt wird, um Änderungen in dem Schraubenlinienwinkel der Schnecke auszugleichen, und daß diese Vorrichtung zweckmäßig eine Einrichtung aufweist, mittels deren das gewöhnlich feststehende Sonnenrad um einen kleinen Betrag gedreht werden kann. 6s

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen